CN101144872A - 光纤以及光纤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光纤以及光纤装置，其可以在保持高非线性的同时抑制受激布里渊散射的发生。所述光纤包括纤芯，所述纤芯由作为主要成分的SiO₂构成并且含有浓度为15wt％或更高的Al₂O₃。在预定波长下，所述光纤只允许传播基模，并且色散的绝对值为5ps/nm/km或更小。所述光纤装置包括具有上述组分的光纤。所述光纤引导具有不同波长的第一光和第二光从其中通过，从而使得所述第一光和所述第二光通过传输过程中的非线性光学现象而彼此相互作用，由此导致所述光纤输出通过所述非线性光学现象调制的第一光或第二光、或者通过所述非线性光学现象新产生的具有不同波长的第三光。

Description

光纤以及光纤装置

技术领域

本发明涉及光纤以及光纤装置。

背景技术

高非线性光纤是与光通信系统中的标准光传输光纤相比非线性系数更大的光纤(例如，参见M.Onishi，ECOC’99，pp.II-216-II-219)。在诸如光开关、光放大器和光发生器等光学装置中，使用这种高非线性光纤作为产生非线性光学现象的介质。公知的是，受激布里渊(Brillouin)散射(SBS)的发生限制了光学装置的性能。

术语“受激布里渊散射”是指这样一种现象，即：当功率在某一阈值之上的光入射到光纤中时，一部分光反射并因此导致光不能以高的强度通过光纤传输。为了提高产生非线性光学现象的效率，高非线性光纤的有效面积设计为较小，以增大传输光的功率密度。这种设计使得与标准光传输光纤相比更容易发生受激布里渊散射。结果，传输光的强度受到限制，光学装置的效率受到限制。

考虑到上述问题，J.Hansryd等人，J.Lightwave Techn.，Vol.19，pp.1691-1697(2001)(文献1)和美国专利No.5,170,457提出了用于抑制在高非线性光纤中发生受激布里渊散射的技术。在文献1中描述的技术是利用施加于光纤上的温度梯度来增大受激布里渊散射的阈值。在美国专利No.5,170,457中描述的技术是通过将光纤设计为使得不引导声波通过芯体来增大受激布里渊散射的阈值。

然而，因为必须消耗较多的能量来保持需要的温度，并且需要大型设备，因此从实用的角度上来看，在文献1中描述的技术不令人满意。美国专利No.5,170,457建议将作为掺杂剂包含在光纤中的Al₂O₃的浓度优选地保持在不超出8wt％(重量百分比，以下同)的范围内。换句话说，美国专利No.5,170,457没有将获得高非线性所需的Al₂O₃的浓度(即，12wt％)考虑在内。

发明内容

本发明的目的是提供这样一种光纤以及光纤装置：其可以在保持高非线性的同时抑制受激布里渊散射的发生。

为了达到该目的，本发明提供一种包括纤芯的光纤，所述纤芯由作为主要成分的SiO₂构成并且含有浓度为15wt％或更高的Al₂O₃，在预定波长下，所述光纤只允许传播基模，并且色散的绝对值为5ps/nm/km或更小。所述预定波长是例如在1.4μm至1.7μm范围内的波长。

优选的是，在所述预定波长下，所述光纤具有15μm²或更小的有效面积，并且具有比如下光纤大3dB或更多的受激布里渊散射阈值，即：包括由GeO₂-SiO₂玻璃构成的纤芯并且具有相似的折射率分布的光纤。在所述光纤中，所述纤芯优选地含有选自Ge、P、Ba、Pb、Ga、In和Tl中的一种或多种元素。优选的是，在1.55μm的波长下，根据本发明的光纤具有70dB/km或更小的传输损失。优选的是，所述光纤还包括：凹陷区域，其包围所述纤芯并相对于SiO₂具有负的相对折射率差；以及包层，其包围所述凹陷区域并具有比所述凹陷区域大的折射率。

另外，本发明提供一种光纤装置，所述光纤装置包括具有纤芯的光纤，所述纤芯由作为主要成分的SiO₂构成并且含有浓度为15wt％或更高的Al₂O₃，所述光纤引导具有不同波长的第一光和第二光，从而使得所述第一光和所述第二光通过传输过程中的非线性光学现象而彼此相互作用，由此导致所述光纤输出通过所述非线性光学现象调制的第一光或第二光、或者通过所述非线性光学现象新产生的具有不同波长的第三光。

优选的是，所述第一光和所述第二光中之一是待放大的光，所述第一光和所述第二光中的另一个是在1GHz或更低频率下受到调制的抽运光，所述抽运光在所述光纤中将所述待放大的光放大。作为选择，优选的是，所述第一光和所述第二光中之一是待放大的光，所述第一光和所述第二光中的另一个是抽运光，所述抽运光在未受到调制的情况下入射到所述光纤中，从而在所述光纤中将所述待放大的光放大。

附图说明

图1A是根据本发明实施例的光纤的横截面图，图1B是示出光纤的折射率分布的概念图。

图2是示出在光纤和光学玻璃(bulk glass)中的内摩擦系数Γ与Al₂O₃的浓度之间的关系的曲线图。

图3是示出在本发明的实施例中Al₂O₃的浓度与受激布里渊散射(SBS)阈值的改进量之间的关系的曲线图，其中光纤包括由GeO₂-SiO₂玻璃构成的纤芯并且具有相似的折射率分布。

图4是示出以SBS阈值改进量作为参数的非线性光学现象的相对效率与传输损失之间关系的曲线图。

图5是作为根据本发明的光纤装置的一个实例的波长变换器的概念图。

图6是作为根据本发明的光纤装置的另一实例的光放大器的概念图。

具体实施方式

通过下面的说明、所附权利要求书以及附图可以更好地理解本发明的上述特征以及其它特征、方面和优点。在对附图进行的说明中，为相同的元件赋予相同的附图标记，并且省略重复的说明。

图1A是根据本发明实施例的光纤10的横截面图，图1B是示出光纤10的折射率分布的概念图。光纤10包括：纤芯11；凹陷区域12，其包围纤芯11；以及包层13，其包围凹陷区域12。包层13的折射率小于纤芯11的折射率，大于凹陷区域12的折射率。

光纤10由作为主要成分的SiO₂构成，纤芯11含有浓度为15wt％或更高的Al₂O₃。另外，光纤10在预定波长(例如，在1.4μm至1.7μm范围内的波长)下只允许传播基模，并且色散的绝对值为5ps/nm/km或更小。优选的是，色散的绝对值为1ps/nm/km或更小。

受激布里渊散射的发生效率由布里渊增益g_B表示：

$g_B=\frac{2\mathrm{\π}{n}^7{p}_{12}^2}{{\mathrm{c\λ}}^2{\mathrm{\ρ}}_0{v}_a\mathrm{\Δ}{v}_B}---\left(1\right)$

另外，内摩擦系数Γ由如下公式(2)表达：

Γ＝2πΔv_B    (2)

在公式(1)和(2)中，n是折射率，c是真空中的光速，λ是光的波长，p₁₂是Pockels常数，ρ₀是介质的密度，V_a是声波的速度，Δv_B是布里渊增益谱的半高全宽。从这两个公式可以看出，当内摩擦系数Γ增大时，布里渊增益g_B减小。

图2是示出在光纤和光纤的预成形件(即，光学玻璃)中的内摩擦系数Γ与Al₂O₃的浓度之间的关系的曲线图。本文中使用的光纤和预成形件都具有纤芯，该纤芯由作为主要成分的SiO₂构成并且只含有作为掺杂剂的Al₂O₃。从图2可以看出，在预成形件中，存在如下微弱的比例关系，即：随着Al₂O₃的浓度增大，内摩擦系数Γ增大。相比之下，在拉制的直径减小的光纤中，存在如下明显的趋势，即：随着Al₂O₃的浓度增大，内摩擦系数Γ增大。当Al₂O₃的浓度在15wt％或更大的范围内时，这种趋势尤其明显。

于是，光纤拉制使得内摩擦系数Γ变大。具体地说，当Al₂O₃的浓度为15wt％或更大时，光纤的内摩擦系数比预成形件的内摩擦系数显著地增大至两倍或更多倍。结果，可以减小光纤中的布里渊增益。换句话说，可以增大光纤中的受激布里渊散射(SBS)阈值，可以很好地抑制受激布里渊散射的发生。另外，通过将Al₂O₃的浓度设定为15wt％或更大，可以使光纤10具有1.5％或更大的相对折射率差、以及为标准单模光纤两倍或更多倍的非线性。另一方面，如果Al₂O₃的浓度低于15wt％，则即使拉制成光纤，也不会获得内摩擦系数的显著增大，几乎不能获得抑制受激布里渊散射的效果。

为了使用光纤10作为高性能高非线性光纤，纤芯11优选地具有更高的Al₂O₃浓度，以便于增大非线性。如果纤芯11中的Al₂O₃浓度为20wt％或更大，则具有纤芯11的光纤可以具有与广泛使用的高非线性光纤相当的性能。

优选的是，在上述预定波长下，光纤10具有15μm²或更小的有效面积，并且具有比如下光纤大3dB或更多的SBS阈值，即：包括由GeO₂-SiO₂玻璃构成的纤芯并且具有相似的折射率分布的光纤。可以以如下方式获得有效面积为15μm²或更小的光纤，即：使纤芯11中的Al₂O₃的浓度为15wt％或更大。结果，光纤10的非线性常数可以显著地增大至标准单模光纤的三倍或更多倍。此外，光纤10的SBS阈值可以增大至标准单模光纤的两倍或更多倍。

如果纤芯11的折射率随着作为单一掺杂剂的Al₂O₃而增大，那么需要Al₂O₃的浓度超出22wt％。在这种情况下，在预成形件的制造过程中结晶相的生长趋于加快，光纤的制造变得困难。为了避免这种困难，光纤10的纤芯11优选地含有选自Ge、P、Ba、Pb、Ga、In和Tl中的一种或多种元素。通过在纤芯11中添加除Al之外的上述元素中的一种或多种，可以在避免结晶化的同时，使纤芯11的相对折射率差增大，并且获得数值足够的非线性常数。

此外，通过将Pockels常数p₁₂绝对值较小的物质作为掺杂剂引入纤芯11，可以预料到如下效果：对于如下光纤进一步增大SBS阈值的改进量，即：包括由GeO₂-SiO₂玻璃构成的纤芯并且具有相似的折射率分布的光纤。具体地说，优选地使用Pockels常数小于0.27(此为石英的Pockels常数)的玻璃作为纤芯11的材料。

优选的是，在1.55μm的波长下，光纤10的传输损失为70dB/km或更小。更具体地说，光纤10中的非线性光学现象的效率η由如下公式(3a)和(3b)表示：

η∝PL_eff    (3a)

$L_{\mathrm{eff}}=\frac{1-\exp (-\mathrm{\αL})}{\mathrm{\α}}---\left(3b\right)$

其中，P是传输光的强度，L_eff是有效相互作用长度，α是传输损失，L是光纤长度。从上面公式可以看出，当传输损失α变大时，有效相互作用长度L_eff减小，不能提高非线性光学现象的效率η。通过将传输损失α设定为70dB/km或更小，可以使有效相互作用长度L_eff成为在实际应用中足够的长度。更优选的是，传输损失α为10dB/km或更小。

此外，光纤10的纤芯11优选地具有1100℃或更高的假想温度(fictive temperature)。通过将假想温度保持在这样的范围内，可以抑制结晶化和相分离，并且可以获得70dB/km或更小的传输损失α。通过在拉制步骤中控制冷却速度可以调节假想温度。

如图1A～1B所示，光纤10优选地具有这样的凹陷区域12和包层13，该凹陷区域12相对于SiO₂具有负的相对折射率差Δ₂并且包围纤芯11，该包层13具有比凹陷区域12大的折射率并且包围凹陷区域12。在纤芯11相对于SiO₂具有1.5％或更大的相对折射率差Δ₁的高非线性光纤的折射率分布中，当光纤具有凹陷区域时，即当光纤具有W型分布时，纤芯的实质相对折射率差可以增大。于是，与没有凹陷区域的光纤相比，可以获得更高的非线性，并且可以实现更短的截止波长。

采用更复杂的折射率分布可以更自由地控制光学特性。然而，在该情况下，由于折射率分布更复杂，制造光纤以及抑制纵向零色散波长变动的难度增大，因此在制造过程中需要更高的精度。

优选的是，在上述预定波长下，光纤10具有0.5ps/km^1/2或更小的偏振模色散。采用0.5ps/km^1/2或更小的偏振模色散，可以有效地产生非线性光学现象。

含有高浓度Al₂O₃的纤芯11的粘度与凹陷区域12和包层13的粘度有很大差异。因为纤芯11与包层13之间的这种粘度差异，在光纤预成形件的制造步骤和拉制步骤中不容易保持预成形件和光纤的形状，纤芯11容易成为椭圆形。为了避免这一问题，包层13优选地包含作为掺杂剂的氟，从而使得包层13具有与纤芯11基本上相同的粘度。另外，在光纤10的拉制步骤中，纤芯11的周围与包层13之间的粘度差Δ1ogη优选地为2或更小，更优选地为1或更小。

优选的是，在传输波长下，光纤10的色散斜率的绝对值为0.06ps/nm²/km或更小，高阶色散β₄为1.0×10^-55s⁴/m或更小。通过将高阶色散β₄设定为更小的值，可以通过光纤10中的四波混频而使波长变换带宽加宽。这里，如下面公式(4)所示，β₄是关于角频率ω1的泰勒级数中的四阶微分

$\mathrm{\β}={\mathrm{\β}}_0+\underset{n=1}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{n!}{\mathrm{\β}}_n{(\mathrm{\ω}-{\mathrm{\ω}}_1)}^n---\left(4\right)$

$={\mathrm{\β}}_0+{\mathrm{\β}}_1(\mathrm{\ω}-{\mathrm{\ω}}_1)+\frac{1}{2}{\mathrm{\β}}_2(\mathrm{\ω}-{\mathrm{\ω}}_1{)}^2+\frac{1}{6}{\mathrm{\β}}_3{(\mathrm{\ω}-{\mathrm{\ω}}_1)}^3+\frac{1}{24}{\mathrm{\β}}_4{(\mathrm{\ω}-{\mathrm{\ω}}_1)}^4+\·\·\·$

在光纤10中，纵向零色散波长变动优选为每100米10nm或更小。当光纤10构成使用非线性光学现象的光纤装置(例如，波长变换器)时，光纤10的纵向零色散波长变动成为限制可以产生非线性光学现象的波长带宽的因素。通过将光纤10的纵向零色散波长变动设定为每100米10nm或更小，可以制造具有在实际应用中足够的波长变换带宽的光纤装置。这里，可以通过降低光纤10的纵向折射率分布变动来抑制零色散波长变动。

下面将描述根据本发明实施例的光纤10的具体实例A至H。表1中列出光纤A至H的具体参数(包括纤芯11的相对折射率差Δ₁、纤芯11中的Al₂O₃浓度、纤芯11的外径2r₁、凹陷区域12的外径2r₂、凹陷区域12的相对折射率差Δ₂、以及包层13的相对折射率差Δ₃)和特性(包括色散斜率、有效面积、零色散波长、传输损失、偏振模色散、以及SBS阈值的改进量)。表1中列出的特性值是在波长为1550nm时的值。每个光纤实例中SBS阈值的改进量表示与具有相似折射率分布并在纤芯中含有GeO₂的标准单模光纤中的SBS阈值相比的值。光纤A至H都具有图1所示的构造。

表1

	A	B	C	D	E	F	G	H
									纤芯Δ1[％]	3	2.8	2.3	1.7	1.7	1.4	1	0.5
Al2O3的浓度[wt％]	29.9	27.9	22.9	17.0	17.0	14.0	10.0	5.0
									2r1[μm]	4.4	4.0	3.9	4.7	4.2	4.4	4.5	10.0
2r2[μm]	-	13.4	13.1	-	14.0	14.6	14.9	-
									凹陷区域Δ2[％]	0	-0.5	-0.75	0	-0.5	-0.5	-0.3	0
包层Δ3[％]	0	0	0	0	0	0	0	0
									色散斜率[ps/nm2/km]	0.037	0.030	0.026	0.040	0.030	0.033	0.038	0.058
有效面积[μm2]	11.1	10.2	10.8	17.9	14.2	16.2	22.1	65.0
									零色散波长[nm]	1553	1560	1543	1545	1560	1557	1551	1320
传输损失[dB/km]	31	20	17	17	14	8	6	3
									偏振模色散[ps/km1/2]	0.08	0.06	0.03	0.02	0.07	0.05	0.07	0.08
SBS阈值的改进量[dB]	6	7.5	6.3	3.9	5.1	2.7	1	0.5

图3是示出在根据本发明实施例的光纤A至H中Al₂O₃的浓度与SBS阈值的改进量之间的关系的曲线图。随着Al₂O₃的浓度增大，纤芯的相对折射率差增大，并且SBS阈值的改进量相应地变大。在Al₂O₃的浓度为15wt％或更大的区域中，SBS阈值的改进量显著地大，为3dB或更大。原因在于，如图2所示，当Al₂O₃的浓度超出15wt％时，随着Al₂O₃的浓度增大，内摩擦系数增大至两倍(3dB)或更大。内摩擦系数的增大只出现在光纤中，而不出现在光学玻璃(预成形件)中。

此外，为了提高非线性光学现象的效率，光纤的有效面积优选为15μm²或更小。这样，可以获得10/W/km或更大的非线性常数。

图4是示出以SBS阈值改进量作为参数的非线性光学现象的相对效率与传输损失之间关系的曲线图。其中，光纤的长度设定为100m，该长度为实际应用中的典型长度。传输损失越大则意味着对非线性光学现象的效率改进越小。在获得3dB的SBS阈值改进量的光纤中，不会抵消3dB的SBS阈值改进量的优势的传输损失为70dB/km或更小。当光纤的长度进一步增加时，所需要的传输损失进一步减小。假定以1km的长度使用光纤，传输损失优选为10dB/km或更小。

当光纤的纤芯由包含Al₂O₃(作为掺杂剂)的SiO₂构成时，光纤中的传输损失归因于两个因素，即，杂质对光的吸收以及因为结晶化和相分离而引起的光散射。在这两个因素中，特别重要的是抑制由后一因素(即，散射)引起的传输损失的增大。为此，纤芯的假想温度优选设定为1100℃或更高。通过将假想温度保持在这一范围内，可以抑制结晶化和相分离，并且可以获得70dB/km或更小的传输损失。通过在拉制步骤中控制冷却速度来调节假想温度。

根据本发明的光纤装置包括具有纤芯的光纤，纤芯由作为主要成分的SiO₂构成并且含有浓度为15wt％或更高的Al₂O₃，光纤引导具有不同波长的第一光和第二光从其中通过，从而使得第一光和第二光通过传输过程中的非线性光学现象而彼此相互作用，由此导致光纤输出通过非线性光学现象调制的第一光或第二光、或者通过非线性光学现象新产生的具有不同波长的第三光。根据本发明的光学装置可以用作需要更大功率的抽运光的装置，这种装置可以通过抑制SBS的发生而获得。光学装置为例如利用四波混频的波长变换器，光放大器，或者利用诸如自相位调制、互相位调制、受激拉曼(Raman)散射和非线性偏振旋转等现象的其它装置。在下面，将波长变换器和光放大器作为根据本发明的光纤装置的实例进行描述。

图5是作为根据本发明的光纤装置的一个实例的波长变换器1的概念图。波长变换器1是使用根据本发明实施例的光纤10作为波长变换介质的光纤装置。除了光纤10之外，该波长变换器还包括光泵21、多路复用器24以及多路分离器25。在波长变换器1中，在多路复用器24中将从光泵21输出并具有波长λ_p的抽运光与具有波长λs的信号光进行多路复用。多路复用的抽运光和信号光入射到用作波长变换介质的光纤10的一端，然后通过光纤10传输。

采用四波混频，即在通过光纤10的光传输中发生的非线性光学现象，在光纤10中产生具有与抽运光和信号光不同的波长λ_s′的新变换光。变换光射出光纤10的另一端，并且在通过多路分离器25选择之后输出到外部。如此输出的波长为λ_s′的变换光的强度依据波长为λ_s的输入信号光的强度而随着时间变化，并且变换光传输与波长为λ_s的输入信号光相同的信息。

采用上述波长变换，波长为λ_s′的输出变换光具有与通过光纤10传输的波长为λ_p的抽运光的强度的平方成比例的功率。因此，利用其中受激布里渊散射得到抑制的光纤10，可以通过光纤10传输更大功率的抽运光，并且可以提高波长变换的效率。

图6是作为根据本发明的光纤装置的另一实例的光放大器2的概念图。光放大器2是使用光纤10作为光放大介质的光纤装置。除了光纤10之外，该光放大器2还包括光泵31、相位调制器32、波形发生器33₁和33₂以及多路复用器34。在光放大器2中，相位调制器32根据从波形发生器33₁和33₂输出的调制信号对从光泵31输出的具有波长λ_p的抽运光进行相位调制，然后在多路复用器34中抽运光与具有波长λ_s的信号光进行组合。多路复用的抽运光和信号光入射到用作光放大介质的光纤10的一端，然后通过光纤10传输。信号光在通过光纤10传输的过程中得到放大，放大的信号光从光纤10的另一端射出。

通常，在利用非线性光学现象进行信号光放大的过程中，对抽运光进行相位调制以降低每单位波长宽度的抽运光强度，从而增大SBS阈值以避免受激布里渊散射。对于每一个将调制信号施加给相位调制器的波形发生器，SBS阈值可以增大约5dB。这种构造需要相位调制器和多个波形发生器。因此，光放大器的构造更复杂。对比之下，利用其中受激布里渊散射得到抑制并且固有地将SBS阈值增大6dB的光纤10作为光放大介质，如果要获得所希望的15dB的SBS阈值改进量，则只需要两个波形发生器33，如果要获得所希望的5dB的SBS阈值改进量，则不再需要波形发生器33。

这样，利用其中受激布里渊散射得到抑制的光纤10作为光放大介质，可以简化光放大器2的构造。例如，文献“IEEE J.SELECTEDTOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS”，Vol.8，No.3，MAY/JUNE(2002)p.506中所述的光放大器使用四个波形发生器。对比之下，利用光纤10作为光放大介质，所需波形发生器的数量可以减少一个或两个。

通常，当使用多个波形发生器时，需要将一个调制频率设定为另一个调制频率的三倍(例如，100MHz、300MHz、900MHz和1200MHz)。另外，随着相位调制频率增大，放大的信号光以更高的幅度劣化。因此，通过将相位调制频率从最大一个降低，可以避免信号光的劣化。利用光纤10作为光放大介质，可以将使用的波形发生器的数量减少至两个。此外，即使这两个波形发生器的频率限制在仅仅1GHz或更低的范围内，也可以通过光纤传输具有足够强度的抽运光。

另外，利用其中受激布里渊散射得到抑制的光纤10作为光放大介质，不再需要为抽运光进行相位调制的装置，并且可以避免信号光的劣化。另外还可以制造利用非线性光学现象的产品，诸如具有小尺寸并可以节省功率的光放大器。

虽然已经结合目前认为最实用并优选的实施例描述了本发明，但是本发明不限于文中公开的实施例，相反，本发明旨在覆盖包含在所附权利要求书的精髓和范围内的各种修改和等同构造。

2006年9月12日提交的日本专利申请No.2006-246879的全部内容(包括说明书、权利要求书、附图和摘要)以引用的方式并入本文。

Claims (8)

1.一种包括纤芯的光纤，所述纤芯由作为主要成分的SiO₂构成并且含有浓度为15wt％或更高的Al₂O₃，

在预定波长下，所述光纤只允许传播基模，并且色散的绝对值为5ps/nm/km或更小。

2.根据权利要求1所述的光纤，其中，

在所述预定波长下，所述光纤具有15μm²或更小的有效面积，并且具有比如下光纤大3dB或更多的受激布里渊散射阈值，即：包括由GeO₂-SiO₂玻璃构成的纤芯并且具有相似的折射率分布的光纤。

3.根据权利要求1所述的光纤，其中，

所述纤芯含有选自Ge、P、Ba、Pb、Ga、In和Tl中的一种或多种元素。

4.根据权利要求1所述的光纤，其中，

在1.55μm的波长下，所述光纤具有70dB/km或更小的传输损失。

5.根据权利要求1所述的光纤，其中，

所述光纤还包括：

凹陷区域，其包围所述纤芯并相对于SiO₂具有负的相对折射率差；以及

包层，其包围所述凹陷区域并具有比所述凹陷区域大的折射率。

6.一种光纤装置，所述光纤装置包括具有纤芯的光纤，所述纤芯由作为主要成分的SiO₂构成并且含有浓度为15wt％或更高的Al₂O₃，

所述光纤引导具有不同波长的第一光和第二光，从而使得所述第一光和所述第二光通过传输过程中的非线性光学现象而彼此相互作用，由此导致所述光纤输出通过所述非线性光学现象调制的第一光或第二光、或者通过所述非线性光学现象新产生的具有不同波长的第三光。

7.根据权利要求6所述的光纤装置，其中，

所述第一光和所述第二光中之一是待放大的光，所述第一光和所述第二光中的另一个是在1GHz或更低频率下受到调制的抽运光，所述抽运光在所述光纤中将所述待放大的光放大。

8.根据权利要求6所述的光纤装置，其中，

所述第一光和所述第二光中之一是待放大的光，所述第一光和所述第二光中的另一个是抽运光，所述抽运光在未受到调制的情况下入射到所述光纤中，从而在所述光纤中将所述待放大的光放大。

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